ISO 12944-5:1998
(Main)Paints and varnishes — Corrosion protection of steel structures by protective paint systems — Part 5: Protective paint systems
Paints and varnishes — Corrosion protection of steel structures by protective paint systems — Part 5: Protective paint systems
Peintures et vernis — Anticorrosion des structures en acier par systèmes de peinture — Partie 5: Systèmes de peinture
La présente partie de l'ISO 12944 décrit les types de peinture et de systèmes de peinture les plus couramment utilisés pour la protection contre la corrosion des structures en acier. Elle constitue également un guide pour le choix de systèmes de peinture suivant l'environnement dans lesquels ils seront utilisés (voir ISO 12944-2), les qualités de préparation de surface (voir ISO 12944-4) et la durabilité prévisible (voir ISO 12944-1). La durabilité des systèmes de peinture est classée en termes de durabilité limitée, moyenne et haute.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12944-5
First edition
1998-05-15
Corrected and reprinted
2000-11-15
Paints and varnishes — Corrosion
protection of steel structures by protective
paint systems —
Part 5:
Protective paint systems
Peintures et vernis — Anticorrosion des structures en acier par systèmes
de peinture —
Partie 5: Systèmes de peinture
A
Reference number
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Printed in Switzerland
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CONTENTS Page
1 Scope.1
2 Normative references .1
3 Definitions.2
4 Types of paint.4
5 Paint systems.6
Annex A Paint systems for corrosivity categories and categories for water and soil .12
Annex B Prefabrication primers.24
Annex C General properties of different generic types of paint.27
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ISO 12944-5:1998(E)
FOREWORD
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the
right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison
with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC)
on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75% of the member bodies casting a vote.
International Standard ISO 12944-5 was prepared by Technical Committee ISO/TC 35, Paints and varnishes, Sub-
committee SC 14, Protective paint systems for steel structures.
ISO 12944 consists of the following parts under the general title Paints and varnishes - Corrosion protection of steel
structures by protective paint systems:
- Part 1: General introduction
- Part 2: Classification of environments
- Part 3: Design considerations
- Part 4: Types of surface and surface preparation
- Part 5: Protective paint systems
- Part 6: Laboratory performance test methods
- Part 7: Execution and supervision of paint work
- Part 8: Development of specifications for new work and maintenance
Annexes A to C of this part of ISO 12944 are for information only.
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ISO 12944-5:1998(E)
INTRODUCTION
Unprotected steel in the atmosphere, in water and in soil is subjected to corrosion that may lead to damage. Therefore,
to avoid corrosion damage, steel structures are normally protected to withstand the corrosion stresses during the service
life required of the structure.
There are different ways of protecting steel structures from corrosion. ISO 12944 deals with protection by paint systems
and covers, in the various parts, all features that are important in achieving adequate corrosion protection. Additional or
other measures are possible but require particular agreement between the interested parties.
In order to ensure effective corrosion protection of steel structures, it is necessary for owners of such structures,
planners, consultants, companies carrying out corrosion protection work, inspectors of protective coatings and
manufacturers of coating materials to have at their disposal state-of-the-art information in concise form on corrosion
protection by paint systems. Such information has to be as complete as possible, unambiguous and easily
understandable to avoid difficulties and misunderstandings between the parties concerned with the practical
implementation of protection work.
This International Standard - ISO 12944 - is intended to give this information in the form of a series of instructions. It is
written for those who have some technical knowledge. It is also assumed that the user of ISO 12944 is familiar with
other relevant International Standards, in particular those dealing with surface preparation, as well as relevant national
regulations.
Although ISO 12944 does not deal with financial and contractual questions, attention is drawn to the fact that, because
of the considerable implications of inadequate corrosion protection, non-compliance with requirements and
recommendations given in this standard may result in serious financial consequences.
ISO 12944-1 defines the overall scope of all parts of ISO 12944. It gives some basic terms and definitions and a general
introduction to the other parts of ISO 12944. Furthermore, it includes a general statement on health, safety and
environmental protection, and guidelines for using ISO 12944 for a given project.
This part of ISO 12944 gives some terms and definitions related to paint systems in combination with guidance for the
selection of different types of protective paint system.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO ISO 12944-5:1998(E)
Paints and varnishes — Corrosion protection of steel
structures by protective paint systems —
Part 5:
Protective paint systems
1 SCOPE
This part of ISO 12944 describes the types of paint and paint system commonly used for corrosion protection of steel
structures. It also provides guidance for the selection of paint systems available for different environments (see
ISO 12944-2), surface preparation grades (see ISO 12944-4) and durabilities to be expected (see ISO 12944-1). The
durability of paint systems is classified in terms of low, medium and high.
2 NORMATIVE REFERENCES
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this part of
ISO 12944. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to revision, and
parties to agreements based on this part of ISO 12944 are encouraged to investigate the possibility of applying the most
recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and ISO maintain registers of currently valid
International Standards.
ISO 2808:1997 Paints and varnishes - Determination of film thickness.
ISO 3549:1995 Zinc dust pigments for paints - Specifications and test methods.
ISO 4628-1:1982 Paints and varnishes - Evaluation of degradation of paint coatings - Designation of
intensity, quantity and size of common types of defect -
Part 1: General principles and rating schemes.
ISO 4628-2:1982 Paints and varnishes - Evaluation of degradation of paint coatings - Designation of
intensity, quantity and size of common types of defect -
Part 2: Designation of degree of blistering.
ISO 4628-3:1982 Paints and varnishes - Evaluation of degradation of paint coatings - Designation of
intensity, quantity and size of common types of defect -
Part 3: Designation of degree of rusting.
ISO 4628-4:1982 Paints and varnishes - Evaluation of degradation of paint coatings - Designation of
intensity, quantity and size of common types of defect -
Part 4: Designation of degree of cracking.
ISO 4628-5:1982 Paints and varnishes - Evaluation of degradation of paint coatings - Designation of
intensity, quantity and size of common types of defect -
Part 5: Designation of degree of flaking.
ISO 4628-6:1990 Paints and varnishes - Evaluation of degradation of paint coatings - Designation of
intensity, quantity and size of common types of defect -
Part 6: Rating of degree of chalking by tape method.
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ISO 8501-1:1988 Preparation of steel substrates before application of paints and related products -
Visual assessment of surface cleanliness -
Part 1: Rust grades and preparation grades of uncoated steel substrates and of steel
substrates after overall removal of previous coatings.
ISO 8503-2:1988 Preparation of steel substrates before application of paints and related products -
Surface roughness characteristics of blast-cleaned steel substrates -
Part 2: Method for the grading of surface profile of abrasive blast-cleaned steel -
Comparator procedure.
ISO 12944-1:1998 Paints and varnishes - Corrosion protection of steel structures by protective paint
systems - Part 1: General introduction.
ISO 12944-2:1998 Paints and varnishes - Corrosion protection of steel structures by protective paints
systems - Part 2: Classification of environments.
ISO 12944-4:1998 Paints and varnishes - Corrosion protection of steel structures by protective paint
systems - Part 4: Types of surface and surface preparation.
ISO 12944-6:1998 Paints and varnishes - Corrosion protection of steel structures by protective paint
systems - Part 6: Laboratory performance test methods.
3 DEFINITIONS
This clause covers those expressions which are used in this part of ISO 12944 and not covered by ISO 12944-1.
3.1 High-build
The property of a coating material which permits the application of a coat of greater thickness than usually considered
as normal for that type of coating. For the purposes of this part of ISO 12944, this means ‡80 μm dry film thickness.
3.2 High-solid
A term used to describe paint materials with a greater than normal volume of solids.
3.3 Compatibility
(I) of products in a paint system:
The ability of two or more products to be used in a paint system without causing undesirable effects.
(II) of a product with the substrate:
The ability of a product to be applied to a substrate without causing undesirable effects.
3.4 Priming coat(s)
The first coat(s) of a paint system, obtained by application of a primer.
Priming coats provide good adhesion to sufficiently roughened, cleaned metal and/or cleaned old coating, ensuring a
sound base for and offering adhesion to the subsequent coats. They normally also provide corrosion protection during
the overcoating interval and the whole service life of the paint system.
3.5 Intermediate coat(s)
Coat(s) between priming and top coat(s).
NOTE 1 In the English language, the term "undercoat" is sometimes used synonymously, normally for a coat
applied directly before the top coat(s).
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3.6 Top coat(s)
The last coat(s) of a paint system, designed to protect the coats beneath from the environment, to contribute to the
overall corrosion protection offered by the system and to give the requisite colour.
3.7 Tie coat
A coat designed to improve intercoat adhesion and/or avoid certain defects during application.
3.8 Stripe coat
A supplementary coat applied to ensure adequate protection of critical areas like edges, welds etc.
3.9 Dry film thickness (DFT)
The thickness of a coating remaining on the surface when the coating has hardened.
3.10 Nominal dry film thickness (NDFT)
The dry film thickness specified for each coat or for the whole paint system to achieve the required durability.
3.11 Maximum dry film thickness
The highest acceptable dry film thickness above which the performance of the paint or the paint system may be
impaired.
3.12 Primer
A paint that has been formulated for use as a priming coat on prepared surfaces, commonly under subsequent coats.
3.13 Pre-fabrication primer
A fast-drying paint that is applied to the blast-cleaned steel of a structure to protect the steel during fabrication while
still allowing the steel to be welded.
NOTE 2 In many languages, the term pre-fabrication primer does not have the same meaning as in English.
3.14 Pot life
The maximum time during which a coating material supplied as separate components should be used after they have
been mixed together.
3.15 Shelf life
The time during which a coating material will remain in good condition when stored in its original sealed containers
under normal storage conditions.
NOTE 3 The expression "normal storage conditions" is usually understood to mean storage between +3 °C
and +30 °C.
3.16 VOC (volatile organic compound)
Fundamentally, any organic liquid and/or solid that evaporates spontaneously at the prevailing temperature and
pressure of the atmosphere with which it is in contact.
As to current usage of the term VOC in the field of coating materials see 3.17.
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3.17 VOC content (volatile organic compound content/VOCC)
The mass of the volatile organic compounds present in a coating material, as determined under specified conditions.
NOTE 4 The exact interpretation of the word "volatile" will depend on the sphere of application of the coating
material and the conditions at the place of application. For each sphere of application, the limiting values of the VOC
content and the methods of determination or calculation are stipulated by regulations or by agreements.
4 TYPES OF PAINT
The following generic types of paint are widely used in paint systems for the protection of steel structures against
corrosion. Typical binders for these paints are mentioned in the following sub-clauses. Many other modifications or
combinations of them will also be possible.
NOTE 5 The information given hereafter concerns only the chemical and physical properties of paints and not the
way they are used. The limits given for drying and curing temperatures are indicative only. Variations can be expected
for each type of paint depending on its formulation.
4.1 Air drying paints
The film hardens by evaporation of organic solvents or water followed by reaction of the binder with oxygen in the air.
Typical binders are:
– alkyd;
– urethane alkyd;
– epoxy ester.
The drying time will depend, among other things, on the temperature. The reaction with oxygen can take place down to
0 °C, although at low temperatures it is much slower.
4.2 Physically drying paints
Formulations of these paints can be solvent-borne or water-borne.
4.2.1 Solvent-borne paints
The film dries by evaporation of the solvents. The process is reversible, i.e. the dry film remains soluble in its original
solvents.
Typical binders are:
– chlorinated rubber;
– vinyl chloride copolymers (also known as PVC);
– acrylic resins;
– bitumen.
The drying time will depend, among other things, on air movement and temperature. Drying can take place down to
0 °C, although at low temperatures it is much slower.
4.2.2 Water-borne paints
In these paints the binder is dispersed in water.
The film hardens by evaporation of water and film-forming (coalescence) of the dispersed binder.
The process is not reversible, i.e. this type of coating is not redispersible in water after drying.
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Typical binders are:
– acrylic dispersions;
– vinyl dispersions;
– polyurethane dispersions.
The drying time will depend, among other things, on air movement, relative humidity and temperature. Drying can take
place down to +3 °C, although at low temperatures it is much slower.
4.3 Chemically curing paints
In general, this type of paint consists of a base component and a curing agent component.
The paint film cures by evaporation of solvents, if present, and subsequent chemical reaction between the base and the
curing agent component.
The types given in 4.3.1, 4.3.2 and 4.3.3 are in use.
4.3.1 Epoxy 2-pack paints
Base component
The binders in the base component are polymers having epoxy groups which react with suitable curing agents.
Typical binders are:
– epoxy;
– epoxy vinyl/epoxy acrylic;
– epoxy combinations (e.g. epoxy hydrocarbon resins or epoxy coal tar).
Formulations can be solvent-borne, water-borne or solvent-free.
Epoxies chalk when exposed to sunlight. If colour or gloss retention is required, the top coat should be an aliphatic
polyurethane (4.3.2) or a suitable physically drying type (4.2).
Curing agent component
Polyaminoamines (polyamines), polyaminoamides (polyamides) or adducts of these are most commonly used.
Polyamides are more suitable for primers because of their good wetting properties. Polyamines lead to coatings which
are generally more resistant to chemicals.
Curing does not require exposure to air. The drying time will depend amongst other things on air movement and on the
temperature. The curing reaction can take place down to +5 °C.
4.3.2 Polyurethane 2-pack paints
Base component
The binders are polymers with free hydroxyl groups which react with suitable curing agents.
Formulations can be solvent-borne or solvent-free.
Typical binders are:
– polyester;
– acrylate;
– epoxy;
– polyether;
– fluoro resin.
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Curing agent component
Aromatic or aliphatic polyisocyanates are most commonly used.
Aliphatic-polyisocyanate-cured products have excellent gloss-retention and colour-retention properties if combined
with a suitable base component.
Aromatic-polyisocyanate-curing agents give faster drying but are less suitable for exterior exposure, tending to chalk
and discolour more rapidly.
Curing does not require exposure to air. However, the drying time will depend, among other things, on air movement
and temperature. The curing reaction can take place down to 0 °C, or lower, but the relative humidity should preferably
be kept within the paint manufacturer's recommended range to ensure coatings free from bubbling and pinholing.
4.3.3 Moisture curing paints
The film dries by solvent evaporation. It cures chemically by reacting with moisture from the air.
Typical types are:
- polyurethane (1-pack);
- alkyl silicate, e.g.
- ethyl silicate (2-pack);
- ethyl silicate (1-pack).
The drying time will depend, amongst other things, on the temperature, the air movement, the humidity and the film
thickness. The curing reaction can take place down to 0 °C, or lower, provided that the air still contains moisture. The
lower the relative humidity, the slower the curing.
It is important that manufacturers instructions regarding the limits for moisture, relative humidity and wet and dry film
thickness are complied with in order to avoid bubbling, pinholing, detachment etc. in the coating.
4.4 General properties of different generic types of paint
Further information is given in annex C. This informative annex is intended only as an aid to selection, but if it is used
it shall be used in combination with the tables in annex A, manufacturers published data and information from previous
projects.
5 PAINT SYSTEMS
5.1 Classification of environments and surfaces to be painted
5.1.1 Classification of environments
In accordance with ISO 12944-2 the environment is divided into the following categories:
Six atmospheric corrosivity categories
C1 very low
C2 low
C3 medium
C4 high
C5-I very high (industrial)
C5-M very high (marine)
Three categories for water and soil
Im1 immersion in fresh water
Im2 immersion in sea or brackish water
Im3 buried in soil
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5.1.2 Surfaces to be painted
5.1.2.1 New structures
The paint systems listed in annex A are related to surface preparation grades Sa 2½ and St 2. For steel surfaces prepared
to St 2, rust grade C as defined in ISO 8501-1 is the reference grade. The roughness of a surface is generally expressed
as the height of the major peaks relative to the major valleys. A method for grading the surface profile of abrasive blast-
cleaned steel is described in ISO 8503-2.
The paint systems listed in annex A are typical examples of systems used in the environments defined in ISO 12944-2.
No corrosion protection is required for items in corrosion category C1. If painting is necessary for aesthetic reasons, the
systems in table A.2 (corrosion category C2) may be used.
The mechanical or chemical surface treatment required for hot-dip-galvanized surfaces is described in ISO 12944-4.
5.1.2.2 Maintenance
For maintenance of previously coated surfaces, the condition of the existing coating and the surfaces shall be checked
using suitable methods, e.g. ISO 4628, to determine whether partial or complete repainting should be carried out. The
type of surface preparation and protective paint system shall then be specified. The paint manufacturer should be
consulted for recommendations. Test areas may be prepared to check the manufacturer's recommendations.
5.2 Type of primer
Tables A.1 to A.9 in annex A give information on the type of primer to be used, and indicate whether the primer is
zinc-rich or based on other pigments. For zinc-rich primers, the minimum zinc dust pigment content of the non-volatile
portion of the paint shall be 80 % by mass (m/m), both for organic and inorganic binders. This figure is the basis for
the durabilities given for the paint systems with zinc-rich primers in tables A.1 to A.8. The zinc dust pigment shall
comply with the requirements specified in ISO 3549.
NOTE 6 A method for the determination of the zinc dust pigment content of the non-volatile portion of paints is
described in ASTM D 2371-85, Standard Test Method for Pigment Content of Solvent-Reducible Paints.
NOTE 7 Some countries have national standards with a minimum content higher than 80 % by mass (m/m). A
higher zinc dust pigment content generally improves the durability of paint systems.
5.3 Low-VOC paint systems
The examples listed in annex A include paint systems with a low VOC content designed to meet requirements for low
emission of solvents.
For each corrosivity category one or two separate tables indicate whether the paints for the paint systems listed are
available as water-borne materials, or as a 1-pack or 2-pack. Several of the paint systems listed can include either high-
solids or water-borne paints for both the primer and the top coating materials, or a combination of high-solids and
water-borne paints.
5.4 Dry film thickness
Definitions of dry film thickness (DFT) and nominal dry film thickness (NDFT) are given in clause 3.
Film thicknesses indicated in the tables in annex A are nominal dry film thicknesses. Dry film thicknesses are generally
checked on the complete paint system. Where judged appropriate, the dry film thickness of the priming coat or of other
parts of the paint system may be measured separately. Depending on the instrument calibration, measurement method
and film thickness, the roughness of the steel surface will have a different degree of influence on the measurement
result.
Methods for the measurement of film thickness are described in ISO 2808. The procedure for checking nominal dry
film thicknesses (instruments, calibration, and any allowance to be made for the contribution of the surface roughness
to the result) shall be agreed between the interested parties.
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Unless agreed otherwise, individual dry film thicknesses of less than 80 % of the nominal dry film thickness are not
acceptable. Unless agreed otherwise individual values between 80 % and 100 % of the nominal dry film thickness are
acceptable provided that the overall average (mean) is equal to or greater than the nominal dry film thickness.
Care shall be taken to achieve the nominal dry film thickness and to avoid areas of excessive thickness. It is
recommended that the maximum dry film thickness is not greater than 3 times the nominal film thickness. In the case of
excessive maximum dry film thickness, expert agreement shall be found between the parties. For products or systems
which have a critical maximum dry film thickness or, in special cases, information given in the paint manufacturer’s
technical data sheet shall be observed.
The number of coats and the dry film thicknesses quoted in annex A are based on the use of airless spray application.
Application by roller, brush or conventional spraying equipment will produce lower film thicknesses, and more coats
will be needed to produce the same dry film thickness for the system. Consult the manufacturer for more information.
5.5 Durability
Definitions of both durability and durability ranges are given in ISO 12944-1.
The durability of a protective paint system depends on several parameters, such as:
- the type of paint system;
- the design of the structure;
- the condition of the substrate before preparation;
- the effectiveness of the surface preparation;
- the standard of the application work;
- the conditions during application;
- the exposure conditions after application.
The condition of the paint system applied can be assessed by means of ISO 4628-1 to ISO 4628-6. It has been assumed
in compiling the tables in annex A that the first major maintenance painting would normally need to be carried out for
reasons of corrosion protection once the coating has reached the level Ri 3 as defined in ISO 4628-3.
Based on this precondition, durability has been indicated in this part of ISO 12944 in terms of three ranges:
low (L) 2 to 5 years
medium (M) 5 to 15 years
high (H) more than 15 years
The durability range is not a "guarantee time". Durability is a technical consideration that can help the owner set up a
maintenance programme. A guarantee time is a consideration that is the legal subject of clauses in the administrative
part of the contract. The guarantee time is usually shorter than the durability range. There are no rules that link the two
periods of time.
Maintenance is often required at more frequent intervals because of fading, chalking, contamination or wear and tear, or
for aesthetic or other reasons.
5.6 Shop and site application
To ensure maximum performance of a paint system, the majority of the coats of the system or, if possible, the complete
system, should preferably be applied in the shop. The advantages and disadvantages of shop application are as follows:
Advantages Disadvantages
a) Better control of application a) Possible limitation of the size of the building components
b) Controlled temperature b) Damage due to handling, transport and erection
c) Controlled relative humidity c) Overcoating time can be exceeded
d) Easier repair of damage d) Possible contamination of the last coat
e) Greater output
f) Better waste and pollution control
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After completion of fabrication on site, any damage shall be touched up and the complete structure can then be coated
with the final coat of the paint system.
Site application of the coating system will be strongly influenced by the daily weather conditions which will also have a
certain influence on the expected lifetime.
If preloaded bearing type connections are to be painted, paint systems shall be used which do not lead to an
unacceptable decrease in the preloading force. The paint systems selected and/or the precautions taken for such
connections will depend on the type of structure and on subsequent handling, assembly and transportation.
5.7 Tables for paint systems
The tables given in annex A give examples of paint systems for several environments. The paints used for all these
systems shall be suitable for the highest corrosion stress of the given corrosivity or immersion category. The specifier
shall have access to documentation, or a statement from the paint manufacturer, confirming the suitability or the
durability of a paint system in a given corrosivity or immersion category. If required, the suitability or durability of the
paint system shall be demonstrated by experience and/or artificial-ageing tests in accordance with ISO 1294
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 12944-5
Première édition
1998-05-15
Corrigée et réimprimée
2000-11-15
Peintures et vernis — Anticorrosion
des structures en acier par systèmes
de peinture —
Partie 5:
Systèmes de peinture
Paints and varnishes — Corrosion protection of steel structures by
protective paint systems —
Part 5: Protective paint systems
A
Numéro de référence
ISO 12944-5:1998(F)
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ISO 12944-5:1998(F)
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Imprimé en Suisse
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ISO ISO 12944-5:1998(F)
Sommaire Page
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Définitions . 2
4 Types de peintures . 5
5 Systèmes de peinture . 8
Annexes
A Systèmes de peinture correspondant aux différentes catégories de corrosivité et aux catégories
immergées ou enterrées . 14
B Primaires de préfabrication . 26
Caractéristiques générales des principaux types de peinture .
C 29
iii
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ISO 12944-5:1998(F) ISO
Avant propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO, participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités
membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au
moins des comités membres votants.
La Norme internationale ISO 12944-5 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 35, Peintures et
vernis, sous-comité SC 14, Systèmes de peinture protectrice pour les structures en acier.
L'ISO 12944 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Peintures et vernis —
Anticorrosion des structures en acier par systèmes de peinture:
— Partie 1: Introduction générale
— Partie 2: Classification des environnements
— Partie 3: Conception et dispositions constructives
— Partie 4: Types de subjectile et de préparation de surface
— Partie 5: Systèmes de peinture
— Partie 6: Essais de performances en laboratoire
— Partie 7: Exécution et surveillance des travaux de peinture
— Partie 8: Développement de spécifications pour les travaux neufs et l'entretien
Les annexes A à C de la présente partie de l’ISO 12944 sont données uniquement à titre d’information.
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ISO ISO 12944-5:1998(F)
Introduction
L'acier non protégé exposé à l'air, immergé ou enterré est soumis à la corrosion, qui peut conduire à
son endommagement. De ce fait, les structures en acier doivent normalement être protégées pour
résister aux contraintes de corrosion pendant la durée de vie requise de la structure.
Il existe différentes façons de protéger les structures en acier contre la corrosion. L’ISO 12944 traite,
dans ses différentes parties, de la protection à l'aide de systèmes de peinture, en prenant en compte
tous les facteurs importants pour réaliser une protection adéquate contre la corrosion. Des mesures
supplémentaires ou d'autres types de mesures sont possibles, mais nécessitent un accord particulier
entre les parties intéressées.
Pour protéger efficacement les structures en acier contre la corrosion, il est nécessaire que les maîtres
d'ouvrage, les maîtres d'œuvre, les consultants, les entreprises qui effectuent les travaux de protection
contre la corrosion, les contrôleurs des revêtements de protection et les fabricants de produits de
revêtement disposent d'informations concises sur l'état de l'art en matière de protection contre la
corrosion par des systèmes de peinture. Ces informations doivent être aussi complètes que possible,
sans ambiguïtés et claires, pour éviter difficultés et malentendus entre les parties concernées par la
réalisation pratique des travaux de protection.
L’ISO 12944 fournit des informations sous la forme d'une série d'instructions. Elle s'adresse à des
personnes possédant quelques connaissances techniques. On suppose également que l'utilisateur de
l‘ISO 12944 connaît les autres Normes internationales correspondantes, en particulier celles traitant de
la préparation des surfaces, ainsi que les réglementations nationales applicables.
Même si l’ISO 12944 ne traite pas de questions financières et contractuelles, l'attention est attirée sur le
fait que, compte tenu des conséquences considérables d'une protection insuffisante contre la corrosion,
la non-conformité aux prescriptions et aux recommandations fournies dans la présente norme peut avoir
de graves répercussions financières.
L’ISO 12944-1 définit le domaine général d'application de l'ensemble des parties de l’ISO 12944. Elle
donne quelques termes et définitions de base et fournit une introduction générale aux autres parties de
l’ISO 12944. Enfin, elle inclut un exposé général sur l'hygiène, la sécurité et la protection de
l'environnement, ainsi que les principes directeurs pour l'utilisation de l’ISO 12944 dans le cadre d'un
projet donné.
La présente partie de l'ISO 12944 donne quelques termes et définitions relatifs aux systèmes de
peinture avec des indications sur le choix des différents types de systèmes de peinture protectrice.
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NORME INTERNATIONALE ISO ISO 12944-5:1998(F)
Peintures et vernis — Anticorrosion des structures en acier par
systèmes de peinture —
Partie 5:
Systèmes de peinture
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 12944 décrit les types de peinture et de systèmes de peinture les plus
couramment utilisés pour la protection contre la corrosion des structures en acier. Elle constitue
également un guide pour le choix de systèmes de peinture suivant l'environnement dans lesquels ils
seront utilisés (voir ISO 12944-2), les qualités de préparation de surface (voir ISO 12944-4) et la
durabilité prévisible (voir ISO 12944-1). La durabilité des systèmes de peinture est classée en termes
de durabilité limitée, moyenne et haute.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente partie de l’ISO 12944. Au moment de la
publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties
prenantes des accords fondés sur la présente partie de l’ISO 12944 sont invitées à rechercher la
possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les membres de
la CEI et de l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur à un moment donné.
Peintures et vernis — Détermination de l'épaisseur du feuil.
ISO 2808: 1991,
ISO 3549: 1995, Pigments à base de poussière de zinc pour peintures —
Spécifications et méthodes d'essai.
ISO 4618-1: 1984, Peintures et vernis — Vocabulaire — Partie 1: Termes généraux.
ISO 4618-2: 1984, Peintures et vernis — Vocabulaire — Partie 2: Terminologie relative
aux défectuosités initiales et aux altérations des feuils au cours de
leur vieillissement.
ISO 4628-1: 1982, Peintures et vernis — Évaluation de la dégradation des surfaces
peintes — Désignation de l'intensité de la quantité et de la
dimension des types courants de défauts — Partie 1: Principes
généraux et modes de cotation.
ISO 4628-2: 1982, Peintures et vernis — Évaluation de la dégradation des surfaces
peintes — Désignation de l'intensité de la quantité et de la
dimension des types courants de défauts — Partie 2: Désignation
du degré de cloquage.
Peintures et vernis — Évaluation de la dégradation des surfaces
ISO 4628-3: 1982,
peintes — Désignation de l'intensité de la quantité et de la
dimension des types courants de défauts — Partie 3: Désignation
du degré d'enrouillement.
1
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ISO
ISO 12944-5:1998(F)
ISO 4628-4: 1982, Peintures et vernis — Évaluation de la dégradation des surfaces
peintes — Désignation de l'intensité de la quantité et de la
dimension des types courants de défauts — Partie 4: Désignation
du degré de craquelage.
ISO 4628-5: 1982, Peintures et vernis — Évaluation de la dégradation des surfaces
peintes — Désignation de l'intensité de la quantité et de la
dimension des types courants de défauts — Partie 5: Désignation
du degré d'écaillage.
Peintures et vernis — Évaluation de la dégradation des surfaces
ISO 4628-6: 1990,
peintes — Désignation de l'intensité de la quantité et de la
dimension des types courants de défauts — Partie 6: Cotation du
degré de farinage par la méthode du ruban adhésif.
Préparation des subjectiles d'acier avant application de peintures ou
ISO 8501-1: 1988,
de produits assimilés — Évaluation visuelle de la propreté d'un
subjectile — Partie 1: Degrés de rouille et degrés de préparation des
subjectiles d'acier non recouverts et des subjectiles d'acier après
décapage sur toute la surface des revêtements précédents.
Préparation des subjectiles d'acier avant application de peintures et
ISO 8503-2: 1988,
de produits assimilés — Caractéristiques de rugosité des subjectiles
d'acier décapés — Partie 2: Méthode pour caractériser un profil de
surface en acier décapée par projection d'abrasif — Utilisation
d'échantillons de comparaison visio-tactile ISO.
ISO 12944-1: 1998, Peintures et vernis — Anticorrosion des structures en acier par
systèmes de peinture — Partie 1: Introduction générale.
ISO 12944-2: 1998, Peintures et vernis — Anticorrosion des structures en acier par
systèmes de peinture — Partie 2: Classification des mouvements.
ISO 12944-4: 1998, Peintures et vernis — Anticorrosion des structures en acier par
systèmes de peinture — Partie 4: Types de subjectile et de
préparation de surface.
ISO 12944-6: 1998 Peintures et vernis — Anticorrosion des structures en acier par
systèmes de peinture — Partie 6: Essais de performance des
travaux de peinture.
3 Définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 12944, les définitions suivantes s'appliquent et s'ajoutent
à celles données dans l'ISO 12944-1:
3.1 garnissant
Caractéristique d'un matériau de revêtement permettant l'application d'une couche plus épaisse que
celle considérée comme normale pour ce type de revêtement. Pour les besoins de la présente partie de
‡l'ISO 12944, ceci signifie 80 μm d'épaisseur du feuil sec.
2
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ISO 12944-5:1998(F)
3.2 très garnissant
Se dit d'une peinture contenant un volume de solides plus important que la normale.
3.3 compatibilité
(I) des produits entre eux dans même un système de peinture:
Capacité de deux produits au moins à être utilisés dans un même système de peinture sans
causer d'effets indésirables.
(II) d'un produit avec le subjectile:
Capacité d'un produit à être appliqué sur un subjectile sans causer d'effet indésirable.
3.4 couche primaire
Première couche d'un système de peinture appliquée sur le subjectile.
L'adhérence au métal des peintures pour couche primaire est bonne à condition qu'il soit suffisamment
nettoyé et gratté et/ou que l'ancien revêtement soit nettoyé, pour offrir une base saine et un bon niveau
d'adhérence aux couches à y appliquer. En général, les peintures pour couche primaire offrent
normalement une certaine protection contre la corrosion en attendant l'application des couches
suivantes et pendant toute la durée de vie en service du système de peinture.
3.5 couche(s) intermédiaire(s)
Couche située entre la couche primaire et la couche finale.
NOTE 1 Le terme «sous-couche» est quelque fois utilisé comme synonyme, pour désigner le
plus souvent la dernière couche avant la couche finale.
3.6 couche finale
Couche de finition d'un système de peinture, destinée à protéger de l'environnement les couches
inférieures, contribuant ainsi à la protection globale contre la corrosion assurée par le système et
permettant d'obtenir la couleur requise.
3.7 couche barrière
Peinture conçue pour améliorer l'adhérence entre les couches et/ou réduire certains défauts dû à
l'application.
3.8 pré/post-couche
Couche supplémentaire appliquée pour améliorer la protection en certains points critiques tels que les
arêtes, les soudures, etc.
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ISO 12944-5:1998(F)
3.9 épaisseur du feuil sec (DFT)
Epaisseur du revêtement restant à la surface mesurée après le durcissement du revêtement.
3.10 épaisseur nominale du feuil sec (NDFT)
Epaisseur du feuil sec spécifiée pour chaque couche ou pour l'ensemble du système de peinture pour
obtenir la durabilité requise.
3.11 épaisseur maximale du feuil sec
Epaisseur la plus importante acceptable du feuil sec au-dessus de laquelle les performances de la
peinture ou du système de peinture peuvent être altérées.
3.12 primaire
Peinture conçue pour être utilisée comme une peinture pour couche primaire sur des surfaces
préparées, le plus souvent avant l'application d'autres couches.
3.13 primaire de préfabrication
Peinture à séchage rapide, appliquée sur l'acier d'une structure après décapage par projection
d'abrasifs, pour protéger l'acier pendant la fabrication, tout en permettant de le souder.
NOTE 2 Dans certains pays, on emploie le terme «primaire de maintien» pour désigner ce qui
est en fait le primaire après décapage.
3.14 délai maximal d'utilisation après mélange
Délai maximal pendant lequel doit être utilisé un produit de peinture livré en constituants séparés, après
mélange de ceux-ci.
3.15 durée maximale de stockage
Laps de temps pendant lequel un matériau pour revêtement va conserver ses qualités intactes alors
qu'il est stocké dans son récipient d'origine hermétiquement fermé, dans des conditions de stockage
normales.
NOTE 3 On entend par «conditions normales de stockage» une température comprise entre
+ 3 °C et + 30 °C.
3.16 COV (composé organique volatil)
Fondamentalement, tout produit organique liquide et/ou solide qui s'évapore spontanément aux
conditions normales de température et de pression de l'atmosphère avec laquelle il est en contact.
Dans le domaine des produits de peinture, le terme COV est utilisé comme usage courant du terme
3.17 «contenu en composé organique volatil» (CCOV).
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ISO 12944-5:1998(F)
3.17 CCOV (contenu en composé organique volatil)
Masse de composés organiques volatils présente dans un produit de peinture et déterminée selon les
conditions spécifiées.
NOTE 4 L'interprétation exacte du terme «volatil» est fonction de la sphère d'application du
produit de peinture et des conditions prévalant sur le lieu d'application. Les valeurs limites de
CCOV et les méthodes de détermination ou de calcul sont stipulées pour chaque sphère
d'application, dans les règlements ou sur accord.
4 Types de peintures
Les types génériques de peinture énumérés ci-après sont couramment utilisés dans les systèmes de
peinture pour la protection contre la corrosion des structures en acier. Les liants types pour chacune de
ces peintures sont mentionnés dans les paragraphes suivants. Mais de nombreuses autres
combinaisons ou variantes sont également possibles.
NOTE 5 Les informations données ci-après concernent les seules caractéristiques physico-
chimiques des peintures sans tenir compte de la manière dont celles-ci sont utilisées. Les valeurs
limites des températures de séchage et de durcissement sont données uniquement à titre indicatif.
Des variations sont à prévoir pour chaque type de peinture en fonction de sa formule.
4.1 Peintures à séchage à l'air
Le feuil durcit par évaporation des solvants organiques ou de l'eau suivie d'une réaction du liant avec
l'oxygène présent dans l'air.
Les principaux types de liants sont
— les alkydes;
— les alkydes uréthanes;
— les esters époxydiques.
Le temps de séchage dépend, entre autres, de la température. La réaction avec l'oxygène peut avoir
lieu jusqu'à 0 °C, bien qu'elle soit beaucoup moins rapide aux basses températures.
4.2 Peintures à séchage physique
Ces peintures sont en solution dans un solvant ou en phase aqueuse.
4.2.1 Séchage physique des peintures en solvant
Le feuil sèche par évaporation des solvants. Ce processus est réversible, c'est-à-dire qu'une fois sèche,
la pellicule reste soluble dans son solvant d'origine.
Les principaux types de liants sont
— le caoutchouc chloré;
— les polychlorures de vinyle (également appelés PVC);
— les résines acryliques;
— le bitume.
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Le temps de séchage est fonction, entre autres, de la ventilation et de la température. Le séchage peut
avoir lieu jusqu'à 0 °C, bien qu'il soit beaucoup moins rapide aux basses températures.
4.2.2 Séchage physique des peintures en phase aqueuse
Dans ces peintures, le liant est dispersé dans l'eau.
Le feuil durcit à mesure que l'eau s'évapore et par la formation en pellicule (coalescence) du liant
dispersé.
Ce processus n'est pas réversible. Une fois sec, ce type de revêtement n'est donc plus soluble dans
l'eau.
Les principaux types de liants sont
— les dispersions acryliques;
— les dispersions vinyliques;
— les dispersions de polyuréthanes.
Le temps de séchage va être fonction, entre autres, de la ventilation, de l'humidité relative et de la
température. Le séchage peut avoir lieu jusqu'à + 3 °C, bien qu'il soit beaucoup moins rapide aux
basses températures.
4.3 Peinture à durcissement chimique
En général, ce type de peinture consiste en un composant de base et un durcisseur.
Le feuil de peinture durcit à mesure que les solvants éventuels s'évaporent et par la réaction chimique
ayant lieu entre les deux composants.
On utilise les types donnés en 4.3.1, 4.3.2 et 4.3.3.
4.3.1 Peintures époxy à deux composants
Composant de base
Les liants présents dans le composant de base sont des polymères dont les groupes époxy réagissent
avec les durcisseurs appropriés.
Les principaux types de liants sont
— les époxy;
— le vinyle époxydique; l'acrylique époxydique;
— les combinaisons époxy (par exemple les résines hydrocarbures époxydiques ou les brais
époxydiques).
Les formules peuvent être en solvant, en phase aqueuse ou sans solvant.
Les peintures à liant époxy farinent lorsqu'elles sont exposées à la lumière du soleil. Si la persistance du
brillant ou de la couleur demandée doit être bonne, il convient de choisir comme couche finale un
polyuréthane aliphatique (4.3.2) ou un produit approprié à séchage physique (4.2).
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Durcisseur
Les durcisseurs les plus couramment utilisés sont les polyaminoamines (polyamines), les
polyaminoamides (polyamides) ou des produits dérivés de ceux-ci.
Les polyamides conviennent mieux aux primaires en raison de leurs propriétés de mouillage
satisfaisantes. Les polyamines donnent des revêtements qui offrent en général une meilleure résistance
aux produits chimiques.
Le durcissement ne nécessite pas d'exposition à l'air. Le temps de séchage dépend, entre autres
facteurs, de la ventilation et de la température. Le durcissement peut avoir lieu jusqu'à + 5 °C.
4.3.2 Peintures polyuréthane à deux composants
Composant de base
Les liants sont des polymères ayant des groupes hydroxyles libres et réagissant aux agents durcissants
appropriés.
Leur composition est en solvant ou sans solvant, selon les cas.
Les principaux types de liants sont
— le polyester;
— les acrylates;
— les époxy;
— les polyéthers;
— les résines fluorées.
Durcisseur
Les durcisseurs les plus couramment utilisés sont les polyisocyanates aromatiques ou aliphatiques.
La persistance du brillant et de la couleur des produits durcis par polyisocyanates aliphatiques est
excellente mais dépend du choix du composant de base qui leur est associé.
Les polyisocyanates aromatiques utilisés comme durcisseurs permettent un séchage plus rapide mais
supportent moins bien les expositions à l'extérieur, ayant une tendance plus rapide au farinage et à la
décoloration.
Le durcissement ne requiert pas l'exposition à l'air. Néanmoins, le temps de séchage dépend, entre
autres facteurs, de la ventilation et de la température. La réaction de durcissement peut avoir lieu
jusqu'à 0 °C, et même moins, mais il est préférable de maintenir le taux d'humidité relative dans la
fourchette recommandée par le fabricant, afin d'éviter toute formation de bulles ou de piqûres d'épingle.
4.3.3 Peintures durcissant par l'humidité
Le feuil sèche par évaporation du solvant. Il durcit par réaction chimique avec l'humidité présente dans
l'air.
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ISO 12944-5:1998(F)
Les principaux types de produits sont
— le polyuréthane (en un composant);
— le silicate d'alkyle, par exemple;
— les silicates d'éthyle (en deux composants);
— les silicates d'éthyle (en un composant).
Le temps de séchage va dépendre, entre autres facteurs, de la température, de la ventilation, de
l'humidité et de l'épaisseur du feuil. La réaction de durcissement peut avoir lieu jusqu'à 0 °C, et même
moins, à condition que l'air ait un certain taux d'humidité. Plus le taux d'humidité relative est faible, plus
le durcissement est lent.
Pour éviter toute formation de bulles, de piqûres d'épingles et d'écailles, etc., il est important de se
conformer aux instructions du fabricant pour ce qui concerne les valeurs limites de l'humidité du
subjectile, de l'humidité relative et de l'épaisseur du feuil sec et mouillé.
4.4 Caractéristiques générales de différents types génériques de peintures
L'annexe C fournit des informations plus détaillées. Cette annexe informative est seulement destinée à
faciliter le choix, mais elle ne peut être utilisée seule. Il faut lui associer les tableaux de l'annexe A, les
données publiées par les fabricants et les informations recueillies au cours de projets antérieurs.
5 Systèmes de peinture
5.1 Classification des environnements et des surfaces à peindre
5.1.1 Classification des environnements
Les environnements sont classés en différentes catégories, conformément à l'ISO 12944-2:
— Six catégories de corrosivité atmosphérique
C1: très faible
C2: faible
C3: moyenne
C4: élevée
C5-I: très élevée (industrielle)
C5-M: très élevée (marine)
— Trois catégories pour l'eau et le sol
Im1: immergé dans l'eau douce
Im2: immergé dans l'eau de mer ou l'eau saumâtre
Im3: enterré
5.1.2 Surfaces à peindre
5.1.2.1 Structures neuves
Les systèmes de peinture énumérés dans l'annexe A concernent les degrés de préparation de surface
Sa 2 1/2 et St 2. Pour les surfaces en acier préparées selon St 2, le degré de rouille C tel que défini
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ISO 12944-5:1998(F)
dans l'ISO 8501-1 est le degré de référence. La rugosité d'une surface s'exprime généralement par la
différence de hauteur entre les principaux pics et les principaux creux. L'ISO 8503-2 décrit une méthode
de qualification du profil de surface de l'acier décapé par abrasion.
Les systèmes de peinture énumérés dans l'annexe A sont des exemples types de systèmes utilisés
dans les environnements définis dans l'ISO 12944-2. Aucune protection contre la corrosion n'est
nécessaire pour les structures soumises à une corrosivité de niveau C1. S'il est nécessaire de les
peindre pour des raisons esthétiques, il est possible d'utiliser les systèmes du tableau A.2 (corrosivité
de niveau C2).
La norme ISO 12944-4 traite du traitement mécanique ou chimique nécessaire pour les surfaces
galvanisées à chaud.
5.1.2.2 Entretien
Avant de procéder à des travaux d'entretien sur des surfaces déjà revêtues, vérifier l'état du revêtement
existant et des surfaces selon des méthodes appropriées, par exemple suivant l'ISO 4628, afin de
déterminer s'il convient de repeindre partiellement ou complètement les surfaces. Spécifier ensuite le
type de préparation de surface et le système de peinture protectrice. Il est recommandé de se faire
conseiller par le fabricant de la peinture. Le cas échéant, il est possible de préparer des zones d'essai.
5.2 Type de primaire
Les tableaux A.1 à A.9 de l'annexe A donnent des informations relatives au type de primaire à utiliser, et
indiquent s'il s'agit d'un primaire à la poudre de zinc ou à base à base d'autres pigments. Pour les
primaires riches en zinc, la teneur minimale en poussière de zinc de l'extrait sec de la peinture est de
m/m
80 % en masse ( ), qu'il s'agisse de liants organiques ou minéraux. Ce chiffre sert de base au calcul
des durabilités données dans les tableaux A.1 à A.8 pour les systèmes de peintures comprenant des
primaires à la poudre de zinc. La poussière de zinc doit être conforme aux prescriptions de l'ISO 3549.
NOTE 6 La norme ASTM D 2371-85, Standard Test Method for Pigment Content of Solvent-
Reducible Paints, décrit une méthode de détermination de la proportion en poudre de zinc dans
l'extrait sec des peintures.
NOTE 7 Certains pays ont des normes nationales prescrivant une teneur minimale supérieure à
m/m
80 % en masse ( ). Une proportion plus élevée en poudre de zinc contribue en général à
améliorer la durabilité des systèmes de peinture.
5.3 Systèmes de peinture à faible concentration en constituants organiques volatils (COV)
Les exemples énumérés dans l'annexe A incluent des systèmes de peinture ayant une faible teneur en
COV conçus pour satisfaire aux prescriptions visant à limiter les émissions de solvants.
Pour chaque catégorie de corrosivité, un ou deux tableaux séparés indiquent si les peintures des
systèmes de peinture énumérés sont à l'eau, se présentent en un seul constituant ou en constituants
séparés. Un certain nombre des systèmes de peinture énumérés peuvent inclure soit des peintures très
garnissantes ou des peintures à l'eau, qu'il s'agisse des matériaux du primaire ou de la couche finale,
ou d'une combinaison de peintures très garnissantes et de peintures à l'eau.
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ISO 12944-5:1998(F)
5.4 Épaisseur du feuil sec
Les définitions de l'épaisseur du feuil sec (DFT) et de l'épaisseur nominale du feuil sec (NDFT) sont
données dans l'article 3.
Les épaisseurs du feuil sec indiquées dans les tableaux de l'annexe A sont des épaisseurs nominales.
Les épaisseurs du feuil sec sont en général vérifiées sur l'ensemble du système de peinture. Dans les
cas où cela semble nécessaire, l'épaisseur du feuil sec de la peinture pour couche primaire ou celle des
autres parties du système de peinture peut être mesurée séparément. L'influence de la rugosité de
surface de l'acier sur les résultats du mesurage sera plus ou moins importante suivant l'étalonnage de
l'instrument, la méthode de mesurage choisie et l'épaisseur du feuil.
Les méthodes de mesurage de l'épaisseur du feuil sont décrites dans la norme ISO 2808. La procédure
de vérification des épaisseurs nominales du feuil sec (instruments, étalonnage, ainsi que corrections à
faire compte tenu de l'influence de la rugosité de surface sur les résultats) doit faire l'objet d'un accord
entre les parties intéressées.
Sauf accord contraire, toute épaisseur du f
...
Questions, Comments and Discussion
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